125 5.
Gaya angkat dan momennya terhadap ujung belakang kaki bangunan U = ½. P
u
. B 7.12
Mu = 3
2 U. B
7.13
dengan B adalah lebar dasar bangunan vertikal
Gaya Tekanan Gaya Angkat
Gambar 7.7. Gaya gelombang, gaya angkat dan momen
7.3.5 Stabilitas Jetty
Stabilitas jetty di desain untuk dapat menahan gempuran energi gelombang yang terjadi. Dengan kondisi :
- lokasi gelombang pecah jetty = -1,276 m - LLWL = - 0,63 m
- Sehingga kedalaman maksimal lokasi jetty d
s
= 1,90 m
Perhitungan gelombang laut dalam ekivalen :
¾ Tinggi gelombang H
o
= 0,990
m ¾ Periode gelombang T
= 5,950 dtk ¾ Arah datang gelombang
α =
45
o
¾ Kedalaman d
s
= 1,90
m
a Perhitungan koefisien shoaling K
s
L
o
= 1,56 x T
2
= 1,56 x 5,950
2
= 55,228 m C
o
= T
L
O
= 950
, 5
228 ,
55 = 9,282 mdtk
L d
= 0,0344 n
1
= 0,9301 Dari lampiran tabel L-1 didapat :
L d
= 0,07677 L =
07677 ,
90 ,
1 = 24,749
K
s
= nL
L n
O O
= 749
, 24
9301 ,
228 ,
55 5
, x
x = 1,199
126
b Perhitungan koefisien refraksi Kr
C = T
L =
950 ,
5 749
, 24
= 4,159 mdtk Sin
α = α
sin
o
C C
= 282
, 9
159 ,
4 sin 45 = 0,317
α = 18,472
K
r
=
o
α α
cos cos
=
o o
472 ,
18 cos
45 cos
= 0,863 Dari perhitungan di atas koefisien didapat tinggi gelombang ekivalen H
o
’ adalah : H
o
’ = Ks x Kr x Ho
= 1,199 x 0,863 x 0,990 = 1,024 m
c Perhitungan tinggi gelombang pecah dengan Metode SPM
Ho’ = 1,024
m
2
gT H
o
=
2
950 ,
5 81
, 9
024 ,
1 ×
= 0,0029 dimasukkan ke grafik 7.8
Gambar 7.8. Grafik penentuan tinggi gelombang pecah H
b
o b
H H
= 1,20 H
b
= Ho’ x 1,20 = 1,024 x 1,20 = 1,23 m
d
s
= 1,90 m H
b
= 1,23 m + 2,75 m
127
7.3.6 Perencanaan jetty vertikal dengan menggunakan struktur caisson
a Kedalaman air dan tinggi bangunan :
d’ = 2
Hb = 0,62 m
d
c
= 1,62 m T = 5,95 dtk m = 0,020
d = d
s
+ d’ = 2,52 m
o
= 1,03 tonm
3
H
s
= 0,593 m h = 0,15 m
r
= 2,65 tonm
3
B = 2,50 m
Panjang dan Tinggi Gelombang :
Lo = 1,56 x T
2
= 1,56 x 5,952
2
Lo = 55,228 m
o s
L d
= 228
, 55
90 ,
1 = 0,0344
H
max
= 1,8 x H
s
= 1,8 x 0,593 H
max
= 1,067 m d
bw
= d + 5 . m . H
s
= 2,52 + 5 x 0,020 x 0,593 = 2,579 m
b Tekanan Gelombang
Dengan menggunakan grafik L-1 dan interpolasi, untuk nilai
o s
L d
= 0,0344 diperoleh nilai – nilai sebagai berikut :
L d
= 0,07677 Sinh 4
πdL = 1,1215
L d
π 4
= 0,9647 Cosh 2
πdL = 1,1186 ¾ Koefisien Tekanan Gelombang
- α
1
= 0,6 + ½ x
2
4 sinh
4 ⎭
⎬ ⎫
⎩ ⎨
⎧ L
d L
d π
π
α
1
= 0,6 + ½
2
1215 ,
1 9647
, ⎭
⎬ ⎫
⎩ ⎨
⎧ = 0,969
- α
2
= min ⎪⎭
⎪ ⎬
⎫ ⎪⎩
⎪ ⎨
⎧ ⎟
⎠ ⎞
⎜ ⎝
⎛ −
max 2
max
2 ;
3 H
d h
H d
h d
bw bw
128
2
max 3
⎟ ⎠
⎞ ⎜
⎝ ⎛
− h
H d
h d
bw bw
=
2
15 ,
067 ,
1 579
, 2
3 15
, 579
, 2
⎟ ⎠
⎞ ⎜
⎝ ⎛
− x
x = 15,885
max
2 H
d =
067 ,
1 52
, 2
2 x
= 4,725 α
2
= min 15,885 ; 4,724 α
2
= 4,724 - α
3
= 1- d
d ⎭
⎬ ⎫
⎩ ⎨
⎧ −
2 1
1 L
d Cosh
π α
3
= 1- 52
, 2
62 ,
⎭ ⎬
⎫ ⎩
⎨ ⎧ −
1186 ,
1 1
1 α
3
= 0,974
¾ Tekanan Gelombang - Tekanan maksimum yang terjadi pada elevasi muka air rencana p
1
: p
1
= 12 x 1+ Cos x α
1
+ α
2
Cos
2
x
o
x H
max
p
1
= 12 x 1+ Cos 15
o
x 0,969 + 4,724 Cos
2
15
o
x 1,03 x 1,067 = 6,149 tm
2
- Tekanan yang terjadi pada tanah dasar p
2
: p
2
= 2
1
L d
Cosh p
π p
2
= 1186
, 1
149 ,
6 = 5,497 tm
2
- Tekanan yang terjadi pada dasar dinding vertikal p
3
: p
3
= α
3
x p
1
p
3
= 0,974 x 6,149 = 5,989 tm
2
- Tekanan keatas pada dasar dinding vertikal P
u
: P
u
= ½ 1+ Cos . α
1.
α
3
.
o
.H
max
P
u
= ½ 1+ Cos 15
o
x 0,969 x 0,974 x 1,03 x 1,067 = 1,019 tm
2
129 ¾ Gaya Gelombang dan Momen
- Menghitung elevasi maksimum distribusi tekanan gelombang terhadap muka air : = 0,75 1 + Cos . H
max
= 0,75 1 + Cos 15
o
x 1,067 = 1,573 m - Menghitung jarak antara elevasi muka air rencana dan puncak bangunan :
d
c
= min
{ }
dc ,
η d
c
= min 1,573 ; 1,620 d
c
= 1,573 m dimana : d
c
≥ maka p
4
= 0
Gaya Gelombang Momen Gelombang R
m
= ½ p
1
+ p
3
.d
’
+ ½ p
1
+ p
4
.d
c
R
m
= ½ 6,149 + 5,989 x 0,62 + ½ 6,149 + 0 x 1,573 R
m
= 8,599 t M
m
= 16 2p
1
+ p
2
.d’
2
+ ½ p
1
+ p
4
.d’.d
c
+ 16 p
1
+ 2p
4
d
c 2
M
m
= 16 2x6,149 + 5,497 x 0,62
2
+ ½ 6,149 + 0 x 0,62 x 1,573 + 16 6,149 + 0 x 1,573
2
M
m
= 6,674 tm
Gaya Angkat Momen U = ½. P
u
. B U = ½. 1,019 x 2,5 = 1,274 t
Mu = 3
2 U. B
Mu = 3
2 x 1,274 x 2,5 = 2,123 tm
130
c Cek Stabilitas Struktur Caisson
• Berat struktur beton diatas air
o
= 2,4 tm
3
Gambar 7.9. Detail Caisson
• Berat isi struktur diatas air
o
= 2,4 tm
3
Berat isi caisson W
s
= LO
2
x
o
W
s
= 3,14 x 2,4 x 2,75 = 20,724 t Berat total struktur W
tot
= W
c
+ W
s
W
tot
= 11,656 + 20,724 = 32,380 t Kontrol stabilitas keseluruhan konstruksi, dimana koefisien gesek = 0,7
Stabilitas Sliding = H
V
s
Σ ×
Σ µ
= 599
, 8
7 ,
380 ,
32 ×
= 3,766 1,2 OK
Stabilitas guling =
MH MV
Σ Σ
1,5
= 674
, 6
475 ,
40 = 6,065 1,5
OK Luasan lingkaran
1
LO
1
= πr
2
= 3,14 x 1,25
2
= 4,906 m
2
Luasan lingkaran
2
LO
2
= πr
2
= 3,14 x 1,0
2
= 3,14 m
2
Luasan caisson = LO
1
– LO
2
= 4,906 – 3,14 = 1,766 m
2
Berat struktur caisson W
c
= L x
o
W
c
= 1,766 x 2,40 x 2,75 = 11,656t
131
d Menghitung pondasi bawah
Kondisi pondasi tenggelam
Direncanakan tinggi pondasi bangunan sampai pada posisi HWL = + 0,77 m dimana t = 0,77 - -1,90 = 2,67 m, dan d
s
diukur dari lokasi terdalam jetty -1,90sampai posisi MSL, sehingga d
s
= 1,90 m d
1
= t - d
s
= 2,67 – 1,90 = 0,41 m d
1
d
s
= 0,41 dari Gambar 7.12. di peroleh Ns
3
= 16
Gambar 7.10. Angka stabilitas N
s
untuk fondasi pelindung kaki
• Berat butir :
Sr =
o r
γ γ
3 3
3 3
3
1 03
, 1
65 ,
2 16
71 ,
1 65
, 2
1 ⎟
⎠ ⎞
⎜ ⎝
⎛ −
× =
− =
r s
b r
S N
H W
γ
= 0,213 ton = 213 kg
• Diameter batu
D =
3 1
⎟⎟ ⎠
⎞ ⎜⎜
⎝ ⎛
r
W γ
132 Dimana nilai untuk
r
γ diambil 80nya sehingga = 80 x 2,65 = 2,12 tonm
3
D =
3 1
12 ,
2 213
, ⎟
⎠ ⎞
⎜ ⎝
⎛ = 0,46 m = 46 cm
diameter batu yang digunakan untuk pondasi bawah uk. Φ 45 – 60 cm dengan
berat batu W = 200 – 400 kg
Kondisi pondasi tidak tenggelam
Tabel 7.1. Daftar harga K
∆
Koefisien Lapis Batu Pelindung
n Penempatan
K
∆
Porositas P
Batu alam halus Batu alam kasar
Batu alam kasar Kubus
Tetrapoda Quadripod
Hexapoda Tribard
Dolos Tribar
Batu alam 2
2 3
2 2
2 2
2 2
2 1
Random acak Random acak
Random acak Random acak
Random acak Random acak
Random acak Random acak
Random acak Seragam
Random acak 1,02
1,15 1,10
1,10 1,04
0,95 1,15
1,02 1,00
1,13 38
37 40
47 50
49 47
54 63
47 37
Tabel 7.2. Koefisien stabilitas K
D
untuk berbagai jenis butir
Lapis lindung n
Penempatan Lengan Bangunan
Ujung Bangunan Kemiringan
K
D
K
D
Gelombang Gelombang
Pecah Tdk
pecah Pecah
Tdk Pecah
Cot θ
Batu Pecah
¾ Bulat halus ¾ Bulat halus
¾ Bersudut kasar 2
3 1
Acak Acak
Acak 1,2
1,6
1
2,4 3,2
2,9 1,1
1,4
1
1,9 2,3
2,3 1,5-3,0
2 3
133
Bersudut kasar 2
Acak 2,0
4,0 1,9
1,6 1,3
3,2 2,8
2,3 1,5
2,0 3,0
¾ Bersudut kasar ¾ Bersudut kasar
¾ Parallel epiped 3
2 2
Acak Khusus
3
Khusus 2,2
5,8 7,0-20
4,5 7,0
8,5-24 2,1
5,3 -
4,2 6,4
-
2 2
Tetrapoda
Dan
Quadripod
2 Acak
7,0 8,0
5,0 4,5
3,5 6,0
5,5 4,0
1,5 2,0
3,0
Tribar 2
Acak 9,0
10,0 8,3
7,8 6,0
9,0 8,5
6,5 1,5
2,0 3,0
Dolos 2 Acak
15,8 31,8
8,0 7,0
16,0 14,0
2,0 3,0
Dari Tabel 7.1. dan Tabel 7.2. diperoleh data – data sebagai berikut :
n = 2
KD = 1,9 untuk ujung dan 2 untuk lengan
K ∆ =
1,15 Porositas P = 37
Cot = 2
a = berat jenis air laut 1,03 tm3
r = berat jenis batu 2,65 tm3
Menghitung Berat Butir Lapis Lindung :
Berat butir batu pelindung dengan menggunakan Rumus Hudson adalah sebagai berikut :
θ γ
cot 1
3 3
− =
r D
r
S K
H W
7.14
dimana : W = berat butir batu pelindung ton
r = berat jenis batu tonm3
134 a = berat jenis air laut tonm3
H = tinggi gelombang rencana m = sudut kemiringan sisi
KD = koefisien stabilitas bentuk batu pelindung Lapis pelindung utama armor stone
Berat lapis pelindung utama W :
2 1
03 ,
1 65
, 2
9 ,
1 23
, 1
65 ,
2
3 3
x x
x W
⎥ ⎦
⎤ ⎢
⎣ ⎡
− =
= 0,334 ton = 334 kg
Berdasarkan dari kondisi diatas, asumsi yang diambil dalam perencanaan adalah pondasi yang tenggelam mengingat diatas pondasi masih ada struktur caisson dan
fungsi dari pondasi hanya untuk menahan struktur caisson supaya tidak terjadi kemungkinan struktur mengalami geser, guling, dan sliding. Selain itu juga
supaya posisi daripada elevasi puncak jetty tidak terlalu tinggi.
Geotextile Woven Beton Cyclope insitu Caisson K-225 Ø = 2.50 m
Beton Cyclope insitu Caisson K-225 Ø = 2.50 m
Sungai Tumpukan Batu Belah Ø = 45 - 60 cm W 200 - 400 kg
Core Batu Pecah Ø = 20 - 30 cm W = 20 - 40 kg Toe Protection Ø = 5 - 20 cm W = 2 - 10 kg
Laut
Gambar 7.11. Struktur jetty vertikal
135
7.3.7 Penulangan Caisson
